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1、课程设计说明书课程设计说明书题 目： 工业雷管工艺设计专 业： 特种能源技术与工程 队 员： 指导教师： 能能源源与与水水利利学学院院2016 年年 11 月月目录概 述.11 设计方案确定.21.1 设计要求.22 火焰雷管.32.1 火焰雷管爆炸过程32.2 火焰雷管性能影响因素32.2.1 火雷管的质量问题32.2.2 火雷管震动洒药粉问题32.2.3 外观及尺寸问题43 药剂的选择和使用.52.1 点火药52.2 起爆药52.3 猛炸药52.4 药量54 材料和尺寸的确定.64.1 火焰雷管尺寸64.2 材料的选择64.2.1 雷管壳.64.2.2 加强帽.64.2.3 绸垫.75 雷
2、管装配工艺流程.85.1 工艺流程图85.2 火焰雷管主要工序85.2.1 绸垫下料.85.2.2 加强帽入模.85.2.3 火焰雷管装、压药工艺.85.2.4 模具涂蜡.95.2.5 加强帽去浮药及检验.95.2.6 滚光及筛分95.2.7 涂漆95.2.8 检查.96 工业火雷管的量检验.116.1 外观.116.2 尺寸.116.3 装药.116.4 性能检验.126.5 包装.137 总结.14参考文献.15概 述工程雷管主要是指用于爆破工程和其他一些工业中的雷管。与弹药中所使用的雷管在爆炸性能方面类似，但是没有炮弹雷管的耐发射振动的要求，储存期要求也短得多，只要求储存两年，而要求起爆
3、能力要大，因为它直接起爆的的是比较顿感的矿山炸药。工程雷管的用途较广，如修筑公事、开凿隧道、开矿采石、炸礁建港、修路筑坝、建筑物拆除、石油开采、地质勘探等，凡是用到引爆炸药的地方均离不开工程雷管。1 设计方案确定本设计为火焰雷管，火焰雷管用导火索引爆，起爆方方法简单，不需要设起爆电路，也不受杂散电流和雷电的威胁，适用于小规模爆破，因为导火索燃烧的时候喷出火焰，因此在有瓦斯的矿下禁止使用。导火索燃烧会放出有毒气体，一般地下爆破也不使用。1.1 设计要求1、一定的感度。2、足够的起爆能力。3、储存安定性好。4、结构简单、原材料丰富、价格低廉、易于大量生产。5、运输使用安全。2 火焰雷管2.1 火焰
4、雷管爆炸过程从导火索引燃到爆炸过程，火焰雷管的三层装药的作用分别为：首先，沥青斯蒂芬酸铅由燃烧到爆炸。这一过程基本上属于快速爆燃变化形式，因而它是以弱冲击波或热能的形式来起爆下层的糊精氮化铅。第二阶段是氮化铅起爆后，由于它的爆炸变化加速度很大，在经历很短时间的爆轰成长阶段后，就达到了其自身的稳定爆速，因而它是以强冲击波呢能量的方式引爆下层猛炸药。其后，由于猛炸药较起爆药的冲击波感度低，但是它能被氮化铅所起爆，所以，在此过程中的爆炸变化形式是爆炸转化为爆轰。最后，雷管壳在猛炸药的爆轰波作用下被炸裂，从而产生雷管的输出效应，起爆爆炸序列中的其他装药或元件，体现出雷管的起爆能力。2.2 火焰雷管性能
5、影响因素2.2.1 火雷管的质量问题1、起爆药药量不足，起爆药也被起爆了，但是药量不足、起爆能力小，不能完全起爆松装炸药，这样将造成半爆。2、起爆药压力过大，使燃烧不能转为爆轰，起爆力降低，就会造成半爆。3、猛炸药压力过大，钝感剂太多或混合不均匀，造成炸药感度下降。另外，退药柱快，保压时间短，造成药柱裂缝，引起爆速下降，都能产生半爆。4、管壳强度不足，当爆速传至药柱部分时，管壳被爆炸产物鼓破，造成半爆。5、松装药及药柱受潮。6、加强帽传火孔太大，在顶层起爆药着火时，气体容易从传火孔逃散，不利于起爆药爆速的增长。另外，加强帽的材料和长度也能影响到半爆。2.2.2 火雷管震动洒药粉问题这次评比检测
6、中,有 7 个工厂的雷管经震动试验后,发生加强帽移动或洒药粉的现象。个别产品洒药粉还比较严重。其主要原因是:1、雷管壳内径与加强帽外径的尺寸公差配合不合理。管帽之间配合不紧密而形成间隙,震动时加强帽就会串动,甚至脱落,造成洒药。一些厂卷制纸管的卷管冲子直径一般为 6.406:47 毫米,卷制后的纸管壳经晾干、徐漆烘干后,管壳成品内径约在 6.2 毫米左右。加强帽的外径应比纸管壳成品内径略大一些,以保证压合后加强帽与雷管壳配合紧密。但有的加强帽外径小于纸管壳内径,有的加强帽是从外厂购进的,致使外径公差的均匀性难以保证;还有的加强帽口部形状不是敞开的,而是收口成圆弧状,经压药后,加强帽口部不易向外
7、变形,与管壳的接触面就小。2、雷管管体与加强帽结合缝处涂漆不符要求。雷管压合后,雷管与加强帽结合缝处需涂以一定浓度的酒精虫胶漆(有的厂徐硝基磁漆),使管体与加强帽结合更紧,同时也将该处的浮药进行钝化,以确保雷管使用的安全。有的漆液浓度过稀、为保证雷管涂漆的质量,漆液的浓度一定要严格控制在规定的范围,并要注意涂漆冲子头部的形状及与雷管口部的同心性,以保证漆液流量均匀。这次检测中,凡震动洒药粉的雷管,其结合缝涂漆都不太好: 过少,不能将加强帽牢牢地固定在雷管内壁;有的没有涂漆,所以经受不住震动的考验。3、压合压力小。压合压力的大小,对起爆药的压药密度和雷管的发火感度及震动的安全性都有影响。目前,我
8、国生产雷管的压合工艺有定压法和定位法两种。一般讲,定压法使雷管中起爆药的压药密度比较均匀,对雷管的发火感度和震动试验都有好处。而定位压药,当雷管的装药量少时,因所受的力小,药剂密度也就小,成疏松状态,故震动时容易洒药。这次出现洒药粉的雷管大部分压合压力都小。4、加强帽的材质过硬。加强帽在压合时,由于所用材质不同,其变形程度也不同。材质软的,易变形,可与管体贴紧,不易洒药;反之,易造成酒药。在这次评比检测中发现,凡洒药粉的雷管的加强帽大都未变形,使加强帽与管壳间存有间隙,故达不到震动要求。究其原因,加强帽为铁制的,又未经任何处理,材质过硬所致。由此可见,若采用铁加强州,必须进行退火处理,以消除其
9、内应力,增加定的韧性,使压合后加强帽有一定的向外扩张变形,对解决洒药粉有一定的益处。2.2.3 外观及尺寸问题主要是管体浮药,管体开裂,其它如药柱掉渣、传火孔被漆或金属片堵死,空位尺寸不足传火孔小等也有发生。此外,有些外观疵病在标准中未作规定,如管内卡纸、翘边、药柱底部未涂漆、管内壁结合缝未涂漆等,实际上这些疵病对产品都有影响。3 药剂的选择和使用火焰雷管的装药分别为沥青 LTNR、糊精氮化铅和特屈儿（CE），其装药具体情况如表 3.1.表 3.1 药剂装药名称沥青 LTNR糊精氮化铅加强帽炸药（CE）管壳一次炸药（CE）官可二次炸药（CE）药量（mg）30102001030106010301
10、0压力（Mpa）302.5552.51005602.52.1 点火药本设计雷管的点火药为沥青 LTNR，化学名为三硝基间苯二酚铅，又称斯蒂芬酸铅，是一种弱起爆药，起爆力较小，它的火焰感度好并且又无腐蚀性。在火焰雷管中，将它装在氮化铅上面，以弥补氮化铅火焰感度差的缺点。2.2 起爆药本设计雷管起爆药为糊精氮化铅，分子式 Pb（N3）2，氮化铅爆轰成长期快，单位时间内放出的能量大，起爆能力强，并且不易吸潮，不易分解，具有良好的安定性，故便于长期储存，但它的火焰感度和针刺感度比较低，通常在装配火焰雷管时，将沥青 LTNR 压在氮化铅表面，用以点燃氮化铅。2.3 猛炸药本设计的猛炸药为特屈儿（CE），
11、化学名称叫三硝基苯甲硝铵，其既为芳香族化合物又是硝铵类化合物。特屈儿为白色晶体，但在光的作用下很快变为浅黄色，化学纯的特屈儿熔点为 129.45，工业品的熔点为 127.9.特屈儿的机械感度显著地高于 TNT，但是低于 RDX 在常用炸药中属于中等程度，由于感度偏高一般不作为主装药。2.4 药量经过计算，遵守零氧平衡原则，本设计点火药装药量为 40mg，装药压力30Mpa。起爆药装药量 40mg，猛炸药装药量 30mg，装药压力为 50Mpa。4 材料和尺寸的确定4.1 火焰雷管尺寸火焰雷管高度为 10.3，直径为 5.1，如图 4.1.图 4.1 火焰雷管结构图4.2 材料的选择火焰雷管的零
12、件主要是雷管壳、加强帽和绸垫。4.2.1 雷管壳用铜镍合金材料冲压而成的圆筒。因为铜镍合金的强度较大，延展性好，易于冲压。4.2.2 加强帽用铝片冲制而成，加强帽底部中心有-传火孔，其孔径一般取 2.5mm。便于火焰能量传递。4.2.3 绸垫用特种工业绸制成，垫传火孔内面，以防止撒药。5 雷管装配工艺流程5.1 工艺流程图绸垫下料 加强帽入收集器绸垫装入加强帽 加强帽入模 装沥青 LTNR 压药 装糊精氮化铅检查 去浮药 退模 压药 装 CE压合 装 CE 压药 装 CE 管壳入模退模 去浮药 检查 包装 入库图 5.1 火焰雷管工艺流程图5.2 火焰雷管主要工序5.2.1 绸垫下料绸垫装入加
13、强帽是为了既不撒药，又可增加耐振性，故绸垫直径应稍大于加强帽直径，绸子在下料前应用电熨斗熨平，按照尺寸要求剪裁下料，然后，夹在绸垫下料模中，放进绸垫下料机上进行冲裁。下料后的绸垫不许有缺圆或者抽丝、并丝、脏污现象。5.2.2 加强帽入模为了不使加强帽直径在压药时胀大，把垫好的加强帽转装和压入钢制模具中。5.2.3 火焰雷管装、压药工艺本设计火焰雷管采用“五装四压”“一装”沥青 LTNR，然后火焰雷管进行“一压”，压力为 302.5Mpa，“一压”保证了火焰雷管的感度，同时也防止“二装”时糊精氮化铅渗进传火孔，影响安全生产和产品感度。“二装”糊精氮化铅，马上压药是不安全的，要“三装”少量的猛炸药
14、特屈儿（CE）后再压（“二压”），压药压力为 552.5Mpa。这样能保证起爆能力逐渐扩大，生产也较安全。这是通过“三装二压”完成了加强帽部分的装药。为了更好的保证压合后的压药高度或者浓度保持一致，对去浮药后的“三装二压”加强帽的药面高度进行认真检查。雷管壳中装入特屈儿（“四装”），采用压力为 1005Mpa（“三压”）来保证雷管输出足够的起爆能力，在雷管壳中再装入特屈儿（“五装”）后，将“三装二压”的加强帽扣在“五装”后的雷管壳上，进行压合（“四压”），压药压力为 602.5Mpa，这就可以保证雷管本身爆轰能量逐渐扩大，同时保证雷管壳与加强帽的紧密结合，并能增加压合时的安全性及运输，使用时的
15、耐震性。5.2.4 模具涂蜡生产中的模具，除机械加工精度外，在装配使用时的清擦、涂蜡及维护也十分重要，否则会影响模具寿命和产品质量，而且可能造成意外事故。5.2.5 加强帽去浮药及检验加强帽在装、压药过程中，表面容易积存起爆药及炸药的粉尘，如不及时处理，不 但会影响产品质量，还可能导致爆炸亊故，去浮药的方法是把“三装二压”的加强帽放 进专用的防护装置内，再用压缩空气（0.40.5MPa)进行吹风，为了保证产品质量，压缩空气必须清洁干燥、无油污、水分或其它杂质。去浮药后，对加强帽进行质量检查， 剔除变形量大、药面脏污、漏装药或少装药，以及用吹风方法去除的沾有附药或脏污的产品。5.2.6 滚光及筛
16、分本设计火焰雷管滚光所用的木屑规格为 2X2X2mm:，含水量不大于 14%。滚光机转速为 2030 转/分，滚光时间 515min，筛分逨度为 814 次/分，时间以完全分离为原则。5.2.7 涂漆本设计火焰雷管结合缝处涂浓度为 50%的虫胶漆，传火孔与雷管壳的其他地方则不允许涂漆，涂漆质量要求为漆层均匀，无杂志和无漏漆。5.2.8 检查雷管的检查一般包括尺寸和外观检查。尺寸检查一般用卡规、样圈、百分表等进行， 也可以用光学仪器进行，尺寸检查的量具必须定期校对。外观检验目的是为了保证雷管 的战术要求和长期贮存。在检验过程中，那些有影响性能、不符合产品图纸要求的外观 疵病（例如裂缝、夹灰、皱折、毛刺、锈蚀、脏污、严重刮铝、氮化
